Проект скоростного истребителя РК-И / РК-800

В 1937 году советский авиаконструктор Г.И. Бакшаев создал проект перспективного самолета с крылом изменяемой площади. Стационарное крыло традиционной конструкции было дополнено специальными устройствами, при помощи которых можно было увеличивать площадь плоскости, соответствующим образом влияя на летные данные самолета. Опытный самолет под названием РК / ЛИГ-7 прошел испытания и подтвердил перспективы оригинального предложения. Конструктор получил разрешение на продолжение развития оригинальных идей.

В ходе испытаний первого экспериментального самолета было установлено, что выдвижные секции крыла, увеличивающие его площадь, действительно улучшают основные параметры летательного аппарата. Прежде всего, наблюдался рост взлетно-посадочных характеристик. По результатам испытаний было решено продолжить работу и создать новый вариант самолета с крылом изменяемой площади. В течение нескольких следующих месяцев были созданы новые проекты техники с обновленной конструкцией крыла. При помощи некоторых новых идей автор проекта планировал добиться значительного роста скоростных показателей самолета при сохранении приемлемых параметров на взлете и посадке.


Общий вид самолета РК-И в гипотетической армейской раскраске



В 1938 году Георгий Иванович Бакшаев разработал новый проект скоростного самолета с т.н. раздвижным крылом. Для получения дополнительного прироста скорости была предложена обновленная конструкция крыла характерного вида. При использовании поршневого двигателя М-105 самолет нового типа мог развивать скорость до 780 км/ч, сохраняя нормальные характеристики на иных режимах. Кроме того, в проекте предлагались некоторые другие оригинальные идеи и решения, направленные на улучшение тех или иных параметров. К примеру, именно на этом этапе работ появилась идея о размещении радиаторов внутри фюзеляжа с подводом воздуха при помощи заборных устройств на его внешней поверхности.

К концу того же года конструктор представил новый проект рекордного самолета в Народный комиссариат авиационной промышленности. Руководство отрасли ознакомилось с представленной документацией и одобрило продолжение работ. В то же время, в проект следовало внести некоторые изменения технического характера. Также самолет должен был получить новую «специализацию». Целью проекта теперь было создание скоростного истребителя для вооруженных сил. В соответствии с новым техническим заданием от Наркомата, истребитель должен был комплектоваться двигателем М-106 и показывать скорость до 800 км/ч.

В связи с получением новых технических требований новый вариант проекта получил название РК-И («Раздвижное крыло – истребитель»). Также использовалось обозначение РК-800. В нем отражалась требуемая максимальная скорость полета. В отличие от предыдущего проекта, на этот раз не предлагалось название, указывающее на разработчиков.

Доработка проекта в соответствии с обновленными требованиями не заняла много времени. Фактически требовалось изменить лишь конструкцию винтомоторной группы и компоновку некоторых ее агрегатов, а также предусмотреть установку вооружения. Тем не менее, работы все же затянулись. Несмотря на одобрение Наркомата авиационной промышленности, Г.И. Бакшаеву и его коллегам пришлось столкнуться с определенными трудностями при поиске производственной базы. Все основные предприятия отрасли были загружены заказами, из-за чего не могли взять на себя постройку опытной машины нового типа. В итоге роль строителя макетов и прототипа была отдана Центральному аэрогидродинамическому институту.


Схема самолета РК-И / РК-800


Изначально самолет РК-И создавался в качестве машины, предназначенной для установления мирового рекорда скорости. Такие задачи оказали соответствующее влияние на технический облик самолета. Изменение целей проекта и появление новых требований со стороны заказчика в лице НКАП позволило обойтись без массы нововведений и сохранить основные черты техники, предложенные ранее. В первую очередь, в проекте осталась необычная во всех смыслах конструкция плоскостей крыла.

В соответствии с проектом, истребитель РК-И должен был стать одномоторным поршневым среднепланом с тандемным расположением двух крыльев, дополнительно оснащенных выдвижными секциями. В связи с этим в конструкции самолета также предлагались некоторые новые идеи компоновочного и технического характера.

Самолет получил фюзеляж обтекаемой веретенообразной формы с минимально возможным числом выступающих элементов. Такая конструкция машины позволяла максимально улучшить аэродинамические характеристики и сократить до минимума сопротивление воздуха. В носовой части фюзеляжа помещался конический кок винта, плавно сопряженный с обтекаемым капотом двигателя. Снизу под двигателем имелся обтекатель одного из радиаторов, выводимого в поток. Центральная часть фюзеляжа отдавалась под установку различных элементов крыла. В частности, там находился отсек для хранения выдвижных секций. Хвостовая часть фюзеляжа была выполнена сужающейся и оснащалась двумя симметричными воздухозаборниками радиаторов. В хвосте находились киль и стабилизатор.

С точки зрения конструкции фюзеляж являлся полумонококом с дюралюминиевым каркасом, имеющим открытые элементы. Компоновка фюзеляжа в основном соответствовала наработкам по другим проектам, однако имела ряд характерных черт. Носовая часть корпуса отдавалась под монтаж поршневого двигателя, за которым находились некоторые дополнительные устройства. В пространстве между консолями основных крыльев находились отсек для размещения секций и приводы их вывода в рабочее положение. Там же, со сдвигом к хвосту, поместили одноместную кабину пилота. За кабиной имелись дополнительные радиаторы двигателя, размещенные под обшивкой фюзеляжа. Воздух к ним подавался при помощи вогнутых заборных устройств.


Истребитель во взлетно-посадочной конфигурации


Новый истребитель должен был оснащаться несущими плоскостями необычной конструкции. В центре фюзеляжа предлагалось устанавливать два стационарных крыла с тандемным расположением. Одно из них находилось непосредственно за двигателем, второе – за кабиной пилота. Переднее крыло находилось в центре боковой проекции фюзеляжа, заднее – чуть ниже. Оба крыла имели трапециевидную форму с небольшими углами стреловидности передней кромки. Переднее крыло отличалось от заднего большей длиной хорд и меньшим удлинением. Основные крылья имели конструкцию на основе несущей обшивки. Крыло состояло из двух штампованных стальных панелей, соединенных сваркой. Основные плоскости имели в своем составе четыре таких изделия. Переднее крыло не имело механизации, тогда как заднее получило набор дюралюминиевых элеронов и закрылков.

Изменять конфигурацию крыла в новом проекте предлагалось при помощи набора подвижных секций, перемещающихся по основным консолям. На каждом борту самолета предлагалось устанавливать систему из 15 секций особой конструкции. Секция имела дюралюминиевый каркас с металлическим носком и несколькими нервюрами. Поверх силового набора крепилась полотняная обшивка. В продольных силовых элементах секции имелись отверстия требуемых размеров, а на внешней поверхности предусматривались упоры простой конструкции. Ширина секции достигала 300 мм – часть ширины приходилась на перекрывающиеся участки. Общая масса всех 30 секций составляла 330 кг.

В транспортном положении секции крыла должны были находиться в соответствующих отсеках бортов фюзеляжа. При необходимости они должны были выдвигаться в стороны, образуя трапециевидную в плане конструкцию, полностью перекрывающую стационарные крылья по размаху. Выдвинутые секции закрывали всею консоль переднего основного крыла, а также часть заднего. Механизация заднего крыла не перекрывалась и могла использоваться для управления самолетом.

Для управления перемещением секций самолет РК-И / РК-800 получил электрический двигатель с набором тросов и роликов. Конструкция тросового привода обеспечивала синхронное перемещение секций обоих бортов. Управление приводом осуществлялось с пульта в кабине пилота.

Хвостовое оперение перспективного истребителя основывалось на стандартных наработках того времени. Имелся стабилизатор со стреловидной передней кромкой и скругленными законцовками. Горизонтальное оперение имело руль высоты большого размера. Также самолет получил киль с наклонной передней кромкой и крупным рулем направления. Все рули хвостового оперения получили триммеры.


"Скоростная" конфигурация крыла


В качестве силовой установки истребитель Г.И. Бакшаева должен был использовать перспективный поршневой двигатель М-106, разработка которого стартовала в 1938 году. Этот двигатель имел V-образную компоновку и оснащался 12 цилиндрами общим объемом более 35 л. Мощность двигателя, в соответствии с техническим заданием, должна была превышать 1200 л.с. Интересной особенностью силовой установки самолета было нестандартное расположение систем охлаждения жидкостей. Масляный радиатор помещался непосредственно под двигателем в обтекателе. Два других, отвечавших за охлаждение воды, находились за кабиной, что в значительной мере улучшало аэродинамику. Несколько топливных баков самолета вмещали запас бензина на 2,5 часа полета.

Управлять перспективным истребителем должен был один пилот, расположенный в кабине. Самолет получил набор всех необходимых органов управления и приборные панели с оборудованием для контроля за работой систем. Кроме того, в кабине присутствовали средства управления приводом раскладки крыла. Ручки управления и педали соединялись с рулями при помощи тросов. Ввиду высоких расчетных скоростей полета самолет получил полноценный закрытый фонарь со сдвижной центральной секцией.

Характерная конструкция крыла заставила авторов проекта разработать новое шасси. Раздвижные секции не позволили оснастить крыло нишами для уборки стоек и колес. Основные стойки, расположенные под передним крылом, при выпуске расходились в стороны, увеличивая колею. Уборка шасси производилась поворотом назад в ниши фюзеляжа. В хвосте имелось колесо малого диаметра, убиравшееся внутрь фюзеляжа.

Являясь истребителем, РК-И / РК-800 должен был нести соответствующее вооружение. В носовой части фюзеляжа предлагалось поместить две пушки ШВАК калибра 20 мм и два 7,62-мм пулемета ШКАС. Все оружие должно было оснащаться синхронизаторами для стрельбы через винт.

Самолет нового типа должен был иметь общую длину 8,8 м. Размах основных крыльев – 8,2 м. Площадь двух стационарных крыльев составляла 11,9 кв.м. При выведении подвижных секций в рабочее положение образовывалась единая несущая плоскость площадью 28 кв.м и удлинением 2,4. Нормальная взлетная масса самолета определялась на уровне 3,1 т. Таким образом, при использовании двух основных крыльев удельная нагрузка составляла 260 кг, при выдвижении секций – всего 110 кг на кв.м. Для сравнения, нагрузку на крыло около 100-120 кг/кв. м имели некоторые транспортные и пассажирские самолеты того времени.


Недостроенный опытный самолет с убранными подвижными секциями


Столкнувшись с рядом трудностей, Г.И. Бакшаев и его коллеги смогли завершить разработку проекта и найти будущего строителя опытной техники. В 1940 году сотрудники ЦАГИ изготовили и испытали в аэродинамической трубе макет перспективного самолета в масштабе 1:5. По результатам этих проверок было вынесено положительное решение. В целом проект признали удачным, однако не обошлось без замечаний. При сборке макета не удалось добиться хорошей герметизации стыков между выдвижными секциями, из-за чего фактический коэффициент подъемной силы раздвижного крыла был меньше расчетного.

Тем не менее, общие результаты испытаний были положительными, что позволяло продолжать работу. Так же в Центральном аэрогидродинамическом институте началась сборка планера будущего опытного самолета. Не позднее конца 1940 года планер был построен, однако ему так и не удалось получить полный набор необходимого оборудования. Наибольшие проблемы возникли с двигателем. Создание изделия М-106 серьезно затягивалось по техническим причинам. Несмотря на все усилия В.Я. Климова и его коллег, опытные двигатели этого типа все еще сохраняли массу недостатков и нуждались в продолжении доводки. На необходимые работы ушло немало времени, из-за чего серийное производство моторов М-106 удалось наладить только в 1942 году, что соответствующим образом сказалось на ходе нескольких смежных проектов.

До сих пор остается открытым один вопрос, касающийся проблем с двигателем. В соответствии с заданием заказчика, РК-И должен был комплектоваться мотором М-106, разработка которого затягивалась. В то же время, в 1940 году промышленность могла представить двигатель М-105, имеющий схожие параметры и аналогичную конструкцию. Внедрение такой силовой установки не требовало значительных переработок планера РК-И при получении желаемых характеристик. Более того, двигатель М-105 изначально рассматривался в качестве силовой установки для перспективного «рекордного» самолета с раздвижным крылом. Тем не менее, по неким неизвестным причинам никто не инициировал или не одобрил внедрение в проект альтернативного двигателя.

Отсутствие требуемого двигателя самым серьезным образом повлияло на дальнейшую судьбу оригинального проекта. После нескольких месяцев отсутствия прогресса все работы по истребителю РК-И / РК-800 попросту остановились. Более того, в первой половине 1941 года Г.И. Бакшаева перевели на более актуальную работу. Теперь его задачей было сопровождение серийного выпуска самолетов У-2, считавшегося важной задачей. В отличие от перспективного скоростного истребителя, до сих пор не поднятого в воздух, многоцелевой самолет действительно был нужен армии.

По некоторым данным, в ожидании двигателя авторы проекта РК-И разработали новый вариант подобной машины. От базового он отличался наличием второй винтомоторной группы в хвостовой части фюзеляжа, но при этом должен был оснащаться раздвижным крылом существующей конструкции. Использование двух двигателей и двух винтов позволяло получить дополнительный прирост скорости с соответствующими последствиями для возможного боевого применения. Тем не менее, эта разработка не продвинулась дальше предварительного проектирования.


Опытный образец с выдвинутыми секциями крыла


Затянувшиеся работы по двигателю М-106 не позволили завершить строительство опытного скоростного истребителя с раздвижным крылом и вывести его на испытания. Перевод Г.И. Бакшаева на новое место работы привел к полной остановке всех работ по проекту. В отсутствии главного конструктора и при наличии других актуальных проблем специалисты ЦАГИ и смежных организаций не смогли завершить проект. Недостроенный РК-И / РК-800 в течение некоторого времени оставался в одном из цехов, после чего, вероятно, был разобран за ненадобностью. После завершения доводки требуемого двигателя проект скоростного истребителя решили не продолжать.

Проект РК-И / РК-800 стал последней попыткой Георгия Ивановича Бакшаева создать самолет с раздвижным крылом изменяемой площади. Из-за проблем со смежными проектами и, возможно, затруднениями административного характера самолет не был достроен и доведен до испытаний. В 1941 году Г.И. Бакшаев был переведен на производство серийных самолетов У-2, где продолжил конструкторскую работу. В течение нескольких следующих лет он предложил целый ряд доработок существующей многоцелевой машины, а также создал несколько образцов дополнительного оборудования различного назначения. В отличие от самолета РК-И, разнообразные бомбодержатели, прицелы, дополнительные кабины и другие изделия конструкции Бакшаева дошли до серийного производства и массовой эксплуатации в войсках.


По материалам:
http://airwar.ru/
http://aviarmor.net/
http://eroplany.narod.ru/
http://luxavia.ru/
http://ursa-tm.ru/
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. 2-е издание, исправленное. М.: «Машиностроение», 1988
Автор: Рябов Кирилл

Использованы фотографии: Airwar.ru, Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг."

Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 17

Информация

Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти
  1. Andrewgross 7 декабря 2016 16:04
    и где фото с выдвинутыми секциями крыла?
    1. bober1982 7 декабря 2016 17:21
      Рисунок же наглядно показывает,о чём вы?
      1. MooH 7 декабря 2016 17:45
        Две последние фотографии подписаны по разному, но по факту фото одно и тоже. Вероятно, последнее фото должно быть с выдвинутыми секциями, но оно потерялось. Ваш КО.
        1. Гамдлислям 8 декабря 2016 15:54
          Цитата: MooH
          Две последние фотографии подписаны по разному, но по факту фото одно и тоже. Вероятно, последнее фото должно быть с выдвинутыми секциями, но оно потерялось.

          Уважаемый коллега Андрей, последние две фотографии, это модель 1:5 предназначенная для продувки в ЦАГИ. Выдвижные секции на модели, просто, тупо крепились к фюзеляжу, перед продувкой.
  2. Котище 7 декабря 2016 17:24
    Автору спасибо!
  3. MooH 7 декабря 2016 17:47
    Чертовски интересная машина, жаль не летала. Видимо в 40 году уже не до рекордов было.
  4. demiurg 7 декабря 2016 17:51
    Спасибо за статью:))) Не знаю что бы могло получиться из этого проекта, но просто интересно узнать что то новое.
  5. TIT 7 декабря 2016 20:18
    Цитата: Andrewgross
    и где фото с выдвинутыми секциями крыла?

    TIT
  6. Альф 7 декабря 2016 20:55
    А разве М-106 пошел в серию ? Какие самолеты на нем летали ?
    1. Serg Nik 18 августа 2017 10:32
      М-106-1ск выпускался малой серией в 1942-1943гг. Применялся, в частности, на небольшой серии Як-1 М-106 (47 самолетов).
  7. Canecat 7 декабря 2016 21:12
    Хм... а на вертикальных маневрах фюзеляж должен успытывать немаленькие нагрузки в районе крыльев... спецы, просветите если не прав.
    1. Альф 7 декабря 2016 21:42
      Также, кроме перегрузок, а самолет был создан как ГОНОЧНЫЙ, но не БОЕВОЙ, т.е. без расчета перегрузок, но и не было, как я понимаю, учтено влияние боевых повреждений крыла и механизма изменения положения крыльев.
  8. Аркт 7 декабря 2016 22:14
    Интересно лишь как оригинальная идея и не более. В общем, такой же тихий ужас, как и Исы Шевченко. При том технологическом уровне ничего путного из таких решений получиться не могло и хорошо, что темы прикрыли. Если даже Поликарпов не стал доводить свой достаточно совершенный проект биплана И-195, что уже говорить об этих "нетрадиционных" ЛА.
    П.С. А за статью спасибо. Знания никогда не бывают лишними.
    1. Orionvit 8 декабря 2016 03:48
      Действительно, как идея, прекрасно. Это как "Харриер" или ЯК-38, и вертикальный взлёт и летает по самолётному, но всё как то не так. В погоне за универсальностью, всегда теряешь самое главное.
  9. Гамдлислям 8 декабря 2016 16:12
    В 1941 году Г.И. Бакшаев был переведен на производство серийных самолетов У-2, где продолжил конструкторскую работу.

    Г.И. Бакшаев был переведен на производство серийных самолетов У-2 после Приказа зам. наркома НКАП Яковлева А.С. о закрытии данной темы, как бесперспективной. Конструкторское бюро Бакшаева Г.И. было расформировано, а конструкторы (которые ценились в то время на вес золота) были направлены в другие заводские конструкторские коллективы. Этим же Приказом были закрыты более двух десятков других тем. На носу была война, и все силы и средства направлялись на реальные разработки боевых машин, способных повысить обороноспособность страны.
  10. Синьор Помидор 13 декабря 2016 19:42
    С удовольствием прочитал.
  11. Serg Nik 18 августа 2017 10:14
    Требование достижения высоких максимальных скоростей при отсутствии мощных двигателей с одной стороны, и невозможность (нежелание?) создания сети аэродромов с полноценными ВПП с другой объективно приводили к подобным техническим решениям. Обеспечить при недостаточной тяговооруженности (3кг/л.с) приемлемые взлетно-посадочные характеристики можно только за счет существенного снижения удельной нагрузки на крыло. Для РК-И в "скоростной" конфигурации нагрузка на крыло составляла 260кг/м2 (почти как у реактивного МиГ-9!), а в "посадочной" - "бипланные" 110кг/м2. Это и является основным отличием от ИСов, где соотношение нагрузок было примерно полуторакратным. Маневренность РК-И была бы невысокой из-за названных удельных параметров, к тому же крылья большого удлинения имеют меньший критический угол атаки - так что располагаемая величина перегрузки не привела бы к прочностным проблемам. Так что, это скорее был бы скоростной разведчик и легкий бомбардировщик, чем истребитель.
Картина дня